论中国陆相侏罗系——白垩系界线

介绍了中国学者近几年在陆相侏罗系-白垩系界线研究领域的最新成果,讨论了陆相侏罗系-白垩系界线研究的原则和方法,指出了目前工作中存在的问题,初步认为在建立中国陆相中生界区域年代系统时要特别注意系、统的界线必须与国际接轨,时间上应与国际系、统界线相一致.如果国际地质科学联合会和国际地层委员会最终采用135Ma作为国际侏罗系-白垩系界线的年龄值,那么冀北-辽西地区陆相侏罗系-白垩系界线推测应在张家口组底部,与区域不整合面相一致,表明热河生物群的时代肯定为早白垩世.如果国际侏罗系-白垩系界线的年龄值将来确定为145Ma,那么冀北-辽西地区陆相侏罗系-白垩系界线推测位于土城子组的上部,意味着冀北地区缺失凡兰吟阶的地层,辽西地区可能缺失凡兰吟阶和欧特里沃阶的地层.     

内蒙古大兴安岭东南部土城子组的发现及其意义

通过对研究区地层剖面、接触关系、区域地层对比及同位素测年等资料的研究,将发育于大兴安岭地区原满克头鄂博组下部的一套杂色复成分砾岩、含砾粗砂岩夹火山岩组合的地层厘定为上侏罗统土城子组,与燕辽地区之土城子组有较好的可比性.研究区土城子组的发现,一是填补了研究区土城子组的空白;二是通过对该组形成时代的讨论以及与上覆地层的接触关系研究,为该区与燕辽地区中生代地层划分与对比研究提供了依据,同时为兴安岭地区中生代地质演化研究提供参考.     

华北北部土城子组时代及中国陆相侏罗-白垩系界线探讨

文中简要介绍了华北北部土城子组区域分布、沉积特征和垂向充填序列。针对目前土城子组时代不定的现状,结合近些年来已发表的土城子组的同位素年代学数据,将土城子组年龄限定在154~137Ma。以往对土城子组进行的相关生物地层研究成果与土城子组时代一致。国际地层委员会(ICS)2013年提出将145Ma定为侏罗-白垩系界线年龄,这得到了特提斯喜马拉雅和安第斯地区最新侏罗-白垩系界线研究成果的支持,虽然最终确定这一界线还需更多高精度年代学的研究。再结合土城子组同位素年龄,提出土城子组时代为晚侏罗世—早白垩世,中国陆相侏罗-白垩系界线存在于土城子组内部。国际地层界线及对比,特别是国际J/K界线应通过研究海相生物地层来完成,中国陆相J/K界线的确立应优先服从海相地层及其生物演化所划分的标志与结果。     

大兴安岭中段索伦地区满克头鄂博组火山岩年龄、地球化学特征及其构造环境

对大兴安岭中段索伦地区满克头鄂博组火山岩进行了岩石地球化学、锆石U-Pb及Hf同位素研究,讨论该地区火山岩的形成时代和构造背景。用LA-ICP-MS测得索伦地区满克头鄂博组2个流纹岩样品的锆石206Pb/238U年龄分别为138.0±1.5Ma和139.9±2.5Ma,表明火山岩的形成时代是早白垩世早期,而非晚侏罗世;地球化学数据显示其具有高硅、富碱、弱过铝质-过铝质(A/CNK=0.99~1.34)、分异程度高的特点,属于高钾钙碱性系列,相对富集轻稀土元素和部分大离子亲石元素(Rb、Th、U、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)。锆石Hf同位素组成表明,该区满克头鄂博组火山岩具有较高的εHf(t)值(+4.06~+8.24),二阶段模式年龄为936~664Ma,暗示其可能起源于从亏损地幔增生的年轻地壳物质的部分熔融。结合区域地质资料分析,满克头鄂博组火山岩形成于造山后伸展环境,可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后造山带的垮塌密切相关。     

东昆仑志留纪火山岩锆石U- Pb年龄及其对陆- 陆碰撞时限的制约

东昆仑造山带早古生代经历了完整的洋壳形成、俯冲消减、陆- 陆碰撞造山和造山后垮塌演变过程,目前对陆- 陆初始碰撞时间及碰撞时限还存在较大争议。周缘前陆盆地启动引发的沉积环境突变或不整合形成时间是用来约束大陆初始碰撞时间最直接和最有效的方法之一。本文以东昆仑水泥厂地区角度不整合覆盖于石灰厂组之上的志留纪周缘前陆盆地沉积哈拉巴依沟组为研究对象,开展火山岩夹层锆石U- Pb年代学研究,为约束早古生代陆- 陆初始碰撞时间与碰撞造山时限提供沉积记录证据。结果表明,水泥厂东和雪水河东哈拉巴依沟组下部流纹质凝灰岩锆石U- Pb年龄分别为443. 0±3. 9 Ma和441. 8±1. 3 Ma,结合已报道的石灰厂组火山岩锆石U- Pb年龄（450. 4±4. 3 Ma）,可以确定东昆仑陆- 陆初始碰撞发生在450~443 Ma之间。综合区域上古生代岩浆活动、变质作用、构造变形与相关沉积记录证据,认为东昆仑地区至少从450 Ma左右开始进入陆壳深俯冲及陆- 陆碰撞阶段,在425 Ma左右进入碰撞后伸展阶段,碰撞造山作用至少持续了25 Ma。     

侏罗系、白垩系界线问题及对中国北方陆相界线的思考

侏罗系、白垩系间是显生宙唯一还没有定义系级GSSP的界线。生物演替在Thithonian期与Berriasian期之间不存在明显变化,很难找到可以进行全球对比的标志。作为中生代生物年代地层学主要划分依据的菊石类生物,亦受生物区系影响而难作为侏罗系、白垩系界线的标志。微体化石具有优势。近期,国际上趋于将瓮虫类Calpionella alpina带之底、钙质超微化石Nannoconus steinmannii minor和N.kamptneri minor二者的始现面作为侏罗系、白垩系界线,对应于极性带M19n.2n内部,年龄为145 Ma。国际地层划分与对比以海相为标准。中国侏罗系、白垩系以陆相地层发育为特征,与海相对比颇具难度。以陆相生物为标志的界线划分产生了地区性的生物年代地层格架,也形成了地方生物地层与国际年代地层对比的错位,导致中国陆相侏罗系、白垩系界线成为地学界争议的问题。本文认为,在综合考虑不同学科研究结果的同时,问题解决的实质是客观认识陆相生物对比的缺陷,结合考虑非生物的标准,如磁性地层、旋回地层和同位素测年的精度,获得超越相区的对比结果。基于陆相生物特点,着眼于宏观演化阶段来识别界线位置是问题解决的初期阶段。燕辽生物群与热河生物群是代表侏罗纪和白垩纪的两大生物演化类群,其间年龄可为土城子组顶部的139 Ma。这是为全方位研究而铺设的临时工作界线。今后将土城子组作为侏罗纪、白垩纪过渡地层而加大研究力度,有可能在该组顶部或其内部发现界线生物标志和同层位绝对年龄值,或许会使其向目前国际推荐年龄(145 Ma)更靠近一步;也不排除GSSP未定的国际侏罗系、白垩系界线年龄会向年轻方向变化,趋于139 Ma的Valanginian阶底界位置。     

中国陆相侏罗系—白垩系界线及其国际地层对比——以冀北—辽西地区侏罗系—白垩纪年代地层为例

冀北—辽西地区陆相侏罗系—白垩系发育,各类生物化石丰富,并夹有火山岩,是利用岩石地层、生物地层、同位素测年和磁性年代地层综合研究侏罗系\白垩系界线的理想地区。冀北滦平盆地侏罗系\白垩系界线附近的地层为大北沟组和大店子组,辽西义县—北票地区侏罗系\白垩系界线附近的地层为土城子组和义县组。大店子组含有孢粉Cicatricosisporites-Luanpingspora-Jugella组合;介形类Yanshanina-Cypridea-Rhinocypris组合,Cypridea-Yanshanina-Timiriasevia组合,Cypridea sulcata亚组合和叶肢介Eosestheria-Abrestheria组合等各类化石,这些生物组合与国内、外的对比,尤其是孢粉和介形类与英、法、德、俄和加拿大等地相关地层同类化石组合的对比,其时代为早白垩世早期(Berriasian)。辽宁西部义县组下部的孢粉、介形类和叶肢介与国内、外的对比,也得出与大店子组的时代大致相同的结论。大北沟组含孢粉Poceites-Podocarpidites-Schizaeoisporites组合,介形类Luanpingella-Torinina-Eoparacypris组合以及叶肢介Nestoria-Keratestheria组合等,这些生物组合与国内、外同类生物组合的对比,得出的时代结论是晚侏罗世晚期(Tithonian)。土城子组含有孢粉、介形类及叶肢介等6大门类化石,根据已有的研究成果,得出的时代结论是晚侏罗世。因此,侏罗系\白垩系的界线划在大北沟组与大店子组之间。生物地层的国际对比表明:此界线与国际侏罗系\白垩系界线,即Tithonian\Berriasian界线是一致的。根据冀北—辽西地区一系列同位素测年数据推断,侏罗系\白垩系界线年龄应接近130.7Ma。     

燕山地区土城子组划分、时代与盆地性质探讨

燕山地区土城子组分布广泛,顶底清晰,是本区最具特色的岩石地层单位之一。区域地质对比研究表明,燕山西部土城子组与燕山中东部土城子组在地层、时代上有较大的不同,西部盆地中髫髻山组火山岩不发育或很少发育,土城子组在地层划分上常包含九龙山组或髫髻山期火山岩,时代为中晚侏罗世(J2—J3);东部盆地普遍发育髫髻山组火山岩浆或火山-沉积地层,土城子组划分与层型剖面一致。古生物化石和同位素年龄研究表明:土城子组时限在156~139Ma之间,属于晚侏罗世—早白垩世。土城子期盆地沉积的不对称性,相分布特征,古水流等指示其形成在一个挤压作用下的陆内火山-沉积盆地环境。     

中国陆相侏罗系—白垩系界线及其国际地层对比——以冀北—辽西地区侏罗系—白垩系年代地层为例

冀北—辽西地区陆相侏罗系—白垩系发育,各类生物化石丰富,并夹有火山岩,是利用岩石地层、生物地层、同位素测年和磁性年代地层综合研究侏罗系\\白垩系界线的理想地区。冀北滦平盆地侏罗系\\白垩系界线附近的地层为大北沟组和大店子组,辽西义县—北票地区侏罗系\\白垩系界线附近的地层为土城子组和义县组。大店子组含有孢粉Cicatricosisporites Luanpingspora Jugella 组合;介形类Yanshanina Cypridea Rhinocypris组合,Cypridea Yanshanina Timiriasevia组合,Cypridea sulcata亚组合和叶肢介Eosestheria Abrestheria组合等各类化石,这些生物组合与国内、外的对比,尤其是孢粉和介形类与英、法、德、俄和加拿大等地相关地层同类化石组合的对比,其时代为早白垩世早期（Berriasian）。辽宁西部义县组下部的孢粉、介形类和叶肢介与国内、外的对比,也得出与大店子组的时代大致相同的结论。大北沟组含孢粉Poceites Podocarpidites Schizaeoisporites组合,介形类Luanpingella Torinina Eoparacypris组合以及叶肢介Nestoria Keratestheria组合等,这些生物组合与国内、外同类生物组合的对比,得出的时代结论是晚侏罗世晚期（Tithonian）。土城子组含有孢粉、介形类及叶肢介等6大门类化石,根据已有的研究成果,得出的时代结论是晚侏罗世。因此,侏罗系\\白垩系的界线划在大北沟组与大店子组之间。生物地层的国际对比表明：此界线与国际侏罗系\\白垩系界线,即Tithonian\\Berriasian界线是一致的。根据冀北—辽西地区一系列同位素测年数据推断,侏罗系\\白垩系界线年龄应接近1307Ma 。     

内蒙古贺根山缝合带后造山作用——满克头鄂博组火山岩锆石U-Pb年龄和地球化学制约

以出露于贺根山缝合带梅劳特乌拉蛇绿岩中的白音瑞满克头鄂博组火山岩为研究对象,通过野外地质调查、岩石学、地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,探讨火山岩成因、构造环境与贺根山缝合带后造山作用。岩石地球化学研究表明,白音瑞地区满克头鄂博组火山岩主要为流纹岩,岩石具有较高SiO_2、K_2O和Na_2O+K_2O含量,以及较高Ga/Al值,相对贫CaO、MgO、Sr、Ba、Eu、Ti和P的特征。稀土元素含量较低,配分曲线为微弱右倾的海鸥式分布。岩石学和地球化学特征表明,该区满克头鄂博组流纹岩为A型流纹岩,形成于后造山伸展构造环境,为后造山A型花岗岩浆作用的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,该流纹岩的形成年龄为158.0±0.7Ma,表明满克头鄂博组流纹岩喷发于晚侏罗世,反映了贺根山缝合带晚侏罗世后造山A型花岗岩浆作用事件。结合二连-贺根山缝合带石炭纪蛇绿岩、石炭纪—二叠纪岛弧岩浆岩和中三叠世—早白垩世后造山A型岩浆岩的时空分布与演化关系,认为二连-贺根山缝合带在中三叠世—早白垩世经历了后造山伸展作用演化过程。     

延庆千家店地区硅化木赋存层位及形成时代分析

北京延庆千家店土城子组中的硅化木自发现以来,得到了众多学者的关注,但关于硅化木的赋存层位和形成时代一直未有定论,目前主流观点认为硅化木广泛发育于土城子组一段和二段的下部,关于其形成时代则自侏罗纪早期至白垩纪早期的论述均有,这种争论显然不利于木化石的保护、科普和进一步深化认识。在千家店土城子组进行的考察结果展现出与前人观点不同的线索。实地考察、剖面测量和年龄测试结果显示:原位埋藏硅化木形成时代应为晚侏罗世早期,赋存层位为土城子组一段下部,而土城子组二段下部的沉积特征反应出当时水位频繁升降,水体能量剧烈变化,火山活动暂时陷入沉寂的沉积环境,较难满足形成木化石的基本要求。     

大兴安岭中生代火山岩地层时空分布与蒙古—鄂霍茨克洋、古太平洋板块俯冲作用响应

为了提高大兴安岭中生代火山岩地层的区域可对比性、深入研究大兴安岭中生代火山岩与古太平洋和蒙古—鄂霍茨克洋的构造关系,本文在大兴安岭地区1: 1 000 000地质图编图的基础上,依据岩石组合、古生物、接触关系、区域对比以及最新的年代学(锆石U-Pb、⁴⁰Ar/³⁹Ar测年)资料,对大兴安岭中生代火山岩地层重新进行了厘定。进一步界定了塔木兰沟组(172~161 Ma)、满克头鄂博组(162~148 Ma)、玛尼吐组(158~145 Ma)、白音高老组(145~129 Ma)、梅勒图组(143~128 Ma)、龙江组(128~120 Ma)、光华组(128~118 Ma)、甘河组(120~113 Ma)和孤山镇组(118~110 Ma)的形成时代。结合古太平洋、蒙古—鄂霍茨克洋板块对东亚大陆边缘的俯冲作用,解析了中生代火山岩形成的构造背景,认为中—晚侏罗世NE向展布的火山岩主要形成于蒙古—鄂霍茨克洋板块向南东俯冲的伸展背景,早白垩世NNE向展布的火山岩主要形成于伊泽奈岐板块向东亚大陆俯冲的伸展背景。晚侏罗世与早白垩世火山岩地层之间发育的开库康组、木瑞组等类磨拉石建造,是两个构造体系转换阶段的主要沉积记录。     

西藏江孜-浪卡子一带的侏罗-白垩纪界线地层

侏罗系/白垩系界线是显生宙所有系级界线中存在问题最多的一个。西藏南部出露有良好的侏罗-白垩纪地层,本次工作在喜马拉雅地层区的康马隆子地层分区开展了海相侏罗系/白垩系的界线研究。江孜地区的界线地层被划分为维美组和甲不拉组;浪卡子地区的甲不拉组之下发育一套含大量火山岩层的火山－沉积地层,被称为桑秀组。该地层分区的地层系统由下至上为：维美组浅灰色厚层状粗-细粒石英砂岩;桑秀组黑色页岩、安山岩和玄武岩;以及甲不拉组黑色页岩、硅质泥页岩夹砂岩和砂质灰岩。维美组中含化石稀少,仅在江孜地区发现零星菊石Haplophylloceras、Himalayites等。桑秀组下部页岩和粉砂岩中找到少量菊石化石,属于Spiticeras、Berriasella、Haplophylloceras的一些种,和富集成层的双壳类Inoceramus everesti等。江孜甲不拉组下部化石丰富,划分为Spiticeras-Berriasella下组合和Himalayaites-Haplophylloceras上组合。本研究区的生物地层可与聂拉木地区的菊石化石组合对比。通过生物地层学对比,江孜-浪卡子地区的维美组时代为晚侏罗世Tithonian期,江孜地区甲不拉组下部和浪卡子地区的桑秀组均属于下白垩统。桑秀组下部的页岩段与江孜甲不拉组的最下部地层相当,上部火山岩的同位素年龄为133 Ma。据此,桑秀组的时代为Berriasian至Hauterivian期,侏罗系/白垩系的界线位于该组之底,以Virgatosphinctes、Aulocosphinctes的消失和Spiticeras的出现为标志。侏罗纪末期西藏特提斯海区普遍形成大规模海退,表现为维美组和门卡墩组顶部砂岩的同期沉积。     

东昆仑东段晚古生代—中生代若干不整合面特征及其对重大构造事件的响应

地层不整合接触是研究地质发展历史和鉴定地壳运动特征的重要依据。通过大范围露头尺度和填图尺度不整合面的识别,结合不同时代地层沉积体系的特征及构造变形样式的对比研究,发现东昆仑造山带东段晚古生代—中生代地层由底到顶共发育有4个不同类型的不整合面,分别是上二叠统格曲组与上石炭统浩特洛哇组之间的角度不整合面、中三叠统希里可特组与闹仓坚沟组之间的微角度不整合面、上三叠统八宝山组与下伏不同时代地层之间的角度不整合面、下侏罗统羊曲组与上三叠统八宝山组之间的平行不整合面。这几个不同时代的不整合面分别代表了东昆仑东段晚古生代—中生代地质演化时期中特定的构造事件。其中,格曲组与浩特洛哇组角度不整合关系代表东昆仑造山带南缘阿尼玛卿—布青山古特提斯洋晚二叠世开始向北俯冲的构造事件;希里可特组与闹仓坚沟组微角度不整合关系与陆(弧)陆局部差异性初始碰撞的洋陆转换构造事件密切相关;八宝山组与下伏不同时代地层角度不整合关系是东昆仑地区分布较广、意义重大的一个不整合面,代表中三叠世晚期—晚三叠世早期东昆仑地区陆(弧)陆全面碰撞的主造山构造事件,同时该期碰撞造山事件铸就了东昆仑及其周缘地区的基本构造格架。羊曲组与八宝山组之间平行不整合面则与晚三叠世晚期—早侏罗世早期陆内演化过程中地壳垂向抬升事件相关。这些不整合面的厘定及其代表的相应构造事件对于合理建立东昆仑地区晚古生代—中生代构造演化过程具有重要意义。     

松辽盆地北部隐伏二叠系和侏罗系的初步研究

据50余口钻井揭露,松辽盆地北部隐伏的二叠系自下而上称杜尔伯特组(磨拉石)、一心组(残留海盆)、林甸组(火山弧)和四站组(大湖盆),是海西期阿尔泰型(增生弧型)造山带发育的记录,构造线为北东东向。侏罗系(主体为中侏罗统)大庆群由下部碎屑岩和上部蚀变火山岩组成,是古缝合线活化控制发育的燕山期陆内造山作用的磨拉石建造,构造线仍为北东东向,故侏罗系自内蒙东延入黑龙江省中-西部。晚侏罗世时松辽地区的磨拉石盆地闭合,中-酸性岩浆侵入活动仍十分活跃。据新的同位素年龄、化石和构造线方向等证据将火石岭组、沙河子组和营城组归为早白垩世早期,是北东向构造控制发育的松辽盆地断陷阶段的记录。文章列述了典型钻孔所见二叠系和侏罗系的岩石序列和地层分布,分析了其沉积—构造背景和演化,提出松辽盆地的基底是海西期增生弧型造山带,盆地早期的断陷伸展和火山作用是燕山造山带坍塌的地表反映。在此基础上讨论了早白垩世北东向新生构造在区域构造演化中的意义,探讨了前白垩系的油气远景。     

阴山-燕山地区晚侏罗世-早白垩世土城子组地层、沉积特征及盆地构造属性分析

阴山-燕山地区广泛分布晚侏罗世-早白垩世土城子组,保存了土城子组形成时期的古气候、古地理及大地构造演化的重要信息.然而,对于土城子组的沉积特征、盆地属性和大地构造背景仍存很大争议.文中对前人关于土城子组的相关研究成果进行了总结,在依据实测资料的基础上,以盆地分析方法为手段,从地层、沉积相、物源和古水流入手,研究和分析了...     

同构造沉积分析反演逆冲构造变形过程--燕山东段凌源南部中生代逆冲构造变形过程研究

介绍了同构造沉积分析的基本概念、研究思路、主要研究方法及其在区域构造变形过程研究中的重要作用。基于对辽西凌源南部区域构造变形、晚侏罗世土城子组同构造沉积粗碎屑沉积物成分变化规律的研究 ,获得如下主要认识 :( 1)同构造沉积始于髫髻山组火山活动之后 ;沉积物成分变化及古水动力特征表明 ,同构造沉积物源区主体位于盆地西侧褶皱隆起区 ,而不是来自南东方向的大型逆冲断层上盘的前渊沉积 ;而且显示了正常层序的物源区倾斜岩层的剥蚀和揭顶过程 ;当时的剥蚀作用已达中元古界蓟县系雾迷山组上部。 ( 2 )分布于郭家店盆地和邓杖子盆地之间的中元古界长城系地层“残片” ,与其东侧北票组间为向SEE逆冲的断层接触 ,而西侧与土城子组 (原邓杖子组 )之间为不整合接触 ;在老虎沟东南长城系地层“残片”不复存在的区域 ,土城子组不整合于北票组之上。该“残片”很可能是髫髻山组火山活动之前指向SEE的逆冲构造变形形成的飞来峰构造的残余部分。( 3 )凌源南部中生代逆冲构造变形可以区分为 :早侏罗世北票组之前 (印支期 )由北向南的逆冲作用、北票组之后髫髻山组之前向SEE的冲断推覆、髫髻山组之后的逆冲褶皱变形与同构造沉积作用以及九佛堂组之后局部的逆冲作用。指向SEE的主要逆冲作用以及伴生褶皱变形     

Geochronological framework of Mesozoic volcanic rocks in the Great Xing’an Range,NE China,and their geodynamic implications

Mesozoic volcanic rocks are widespread throughout the Great Xing’an Range, NE China. However, precise data constraining the exact eruption ages are limited, especially for those from the southern Great Xing’an Range, which severely hampers our understanding of the petrogenesis and geodynamics of these rocks. In this paper, we report precise in situ LA-ICPMS zircon U–Pb age measurements for these volcanic rocks. Volcanic rocks in the southern Great Xing’an Range were divided into four units from bottom to top, namely, the Manketouebo, Manitu, Baiyingaolao and Meiletu formations. The previous studies suggested that these volcanic rocks were mainly formed in the Late Jurassic. Our data demonstrate that the Manketouebo formation erupted during Late Jurassic to Early Cretaceous time, whereas the other formations are all of Cretaceous age. The southern Great Xing’an Range age dataset, along with recently obtained precise ages for volcanic rocks from the northern Great Xing’an Range indicate that Mesozoic volcanism throughout the Great Xing’an Range commenced in Late Jurassic, but peaked during the Cretaceous. They formed under an extensional tectonic setting which resulted from closure of the Mongol–Okhotsk Ocean and subsequent orogenic collapse. The globally elevated mantle temperature in Cretaceous may provided thermal contributions to the generation of the volcanisms.